兩葉片風機盛行于1970至1980年代,之后慢慢被三葉片風機取代。我們看到的大多數的風機都是三葉片機型,但是近幾年兩葉片風機被越來越多的提及,特別是海上風電。兩葉片風機會卷土重來么?
兩葉片風機由于葉片間空隙大,所以捕風效率不如三葉片風機。為了提高捕風效率,兩葉片風機的轉子轉速通常比三葉片高。轉子轉速的提高也使風機噪音,視覺影響放大。
從機械受力角度來講,風切變,機艙偏航,轉動慣量等因素會使兩葉片風機承受更大的動態載荷。打個比方,三葉片風機猶如一個盤子,而兩葉片風機的轉子更像一跟棍子,盤子旋轉起來相對棍子來的平衡。
既然兩葉片風機有以上缺點,為什么還要重新引入兩葉片的概念呢?
成本!顯而易見,兩葉片風機比三葉片風機少了一片葉片。而葉片作為風機主要的零部件,占風機總體成本的6%左右。同時,運輸成本,吊裝成本,維修費用也能有所降低。而且,海上風機對于噪音及視覺影響并沒有太高的要求。
那么兩葉片風機是否就真能比三葉片風機便宜?目前,業界并沒有統一的說法。有的專家認為由于兩葉片風機受力來的更復雜,對于結構設計強度要求也來得更高,葉片本身,傳動軸,機艙,塔架強度造價也相應的比三葉片風機來的高。所以兩葉片風機不一定就比三葉片風機便宜。
同時,對于海上風電來說,風機實際運行經驗及可靠性非常重要,而大部分的兩葉片海上風機并沒有足夠的運行記錄。所以在未來幾年內,我們認為兩葉片風機不太可能取代三葉片風機,三葉片風機將仍然是海上風電主流。